劉紅芳,肖龍泉,袁顯棚
(長(zhǎng)江師范學(xué)院,重慶涪陵,408100)
莖瘤芥 (Brassica junceavar.tumidaTsen et Lee)是重慶市三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一,是莖瘤芥主產(chǎn)區(qū)涪陵農(nóng)民收入的主要來(lái)源。此外,在重慶市的渝北、萬(wàn)州、長(zhǎng)壽、忠縣和豐都等地區(qū),也有較大面積種植。隨著莖瘤芥種植面積的增加,黑斑病的發(fā)生日趨嚴(yán)重,極大地影響了莖瘤芥的生產(chǎn)。引起十字花科蔬菜黑斑病的主要是半知菌亞門(mén)絲孢綱絲孢目鏈格孢屬真菌,包括蕓薹鏈格孢(Alternaria brassicae)、甘藍(lán)鏈格孢(A.brassicicola)和蘿卜鏈格孢(A.japonica)3個(gè)種[1]。鏈格孢屬內(nèi)不同種之間培養(yǎng)性狀不穩(wěn)定,且高度相似和重疊,在實(shí)際操作中用傳統(tǒng)方法很難鑒定到種的水平[2]。近年來(lái),有學(xué)者在對(duì)十字花科蔬菜黑斑病菌3個(gè)種及相近種的5.8S rDNA和其側(cè)翼ITS區(qū)進(jìn)行測(cè)序的基礎(chǔ)上,分別設(shè)計(jì)合成了鑒定白菜黑斑病菌3個(gè)種的特異性引物[3]。為了明確莖瘤芥黑斑病的病原,為該病害防治提供理論依據(jù),對(duì)該病害的病原物進(jìn)行了分離鑒定,現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。
莖瘤芥黑斑病標(biāo)本于2011年12月分別在涪陵李渡、義和、焦石、馬武、農(nóng)科所等莖瘤芥種植區(qū)采集,并對(duì)田間病害植株進(jìn)行病害癥狀觀察記錄。
采用馬鈴薯、葡萄糖、瓊脂培養(yǎng)基(PDA)進(jìn)行常規(guī)組織分離培養(yǎng)。分離到的菌株經(jīng)單孢純化后保存于PDA斜面上,置于4℃冰箱中貯存?zhèn)溆谩?/p>
采用活體接種法。在無(wú)菌環(huán)境下挑取孢子并將其接入無(wú)菌水中,制備接種液,對(duì)健康的葉片采用正背面噴霧接種,重復(fù)噴霧3次,同時(shí)對(duì)對(duì)照組噴無(wú)菌水,最后在植株葉片上套上塑料袋,室內(nèi)25℃保濕培養(yǎng)并進(jìn)行觀察[4]。根據(jù)柯赫氏法則,對(duì)發(fā)病葉片進(jìn)行再分離,顯微鏡下觀察分離得到的病菌是否與原接種菌株相同。
將單孢分離純化的菌株接種到PDA培養(yǎng)基平板上,置于25℃光照黑暗交替條件下培養(yǎng)7 d后,觀察菌株培養(yǎng)性狀,鏡檢孢子形態(tài)特征,測(cè)量孢子大小,根據(jù)病原菌的產(chǎn)孢表型及在PDA培養(yǎng)基上的形態(tài)特征,初步鑒定到屬或種。
基因組DNA提取采用CTAB法[5],PCR反應(yīng)條件和引物設(shè)計(jì)參考肖長(zhǎng)昆等[3]的方法,用Abre1和Abre2、Abra1和 Abra2、Ajap1和 Ajap2這 3對(duì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
該病原菌寄生在植株葉片上,主要為害葉片,少數(shù)病斑生長(zhǎng)在葉脈上。開(kāi)始發(fā)病的時(shí)候,葉片上出現(xiàn)黑色的小斑點(diǎn),隨著病斑的擴(kuò)大,形狀近橢圓形或圓形,有的病斑連成一片,病斑中間部分顏色逐漸變淡,邊緣為褐色并不斷向周圍蔓延。田間病斑直徑大多在3~12 mm,發(fā)病后期病斑中央葉片組織壞死呈白色,在邊緣處可見(jiàn)但不十分明顯的同心紋,邊緣呈褐色(圖1)。
本研究采用了活體接種,結(jié)果導(dǎo)致健康植株發(fā)病。在活體接種發(fā)病后,從病葉上分離出病菌,發(fā)現(xiàn)其與田間發(fā)病病葉上分離出的病菌相同,由此可以證明引起莖瘤芥黑斑病的病原菌為鏈格孢屬 (Alternaria)真菌。
菌株在PDA培養(yǎng)基上,置于25℃進(jìn)行恒溫培養(yǎng),3 d后開(kāi)始出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的白色菌斑;培養(yǎng)5 d后,菌斑直徑為12~13 mm,邊緣菌絲呈白色,中間顏色逐漸加深呈褐色(圖2)。25℃培養(yǎng)7 d后,菌落產(chǎn)生大量分生孢子且直徑達(dá)到23 mm左右。隨著溫度升高至30℃,菌落中間顏色變淺,邊緣仍為白色,孢子產(chǎn)量急劇減少。隨著時(shí)間增加,菌落將布滿整個(gè)培養(yǎng)皿;在厚度較薄的培養(yǎng)基中,由于缺乏營(yíng)養(yǎng),菌落生長(zhǎng)到一定階段便停止,孢子數(shù)量增多,顏色逐漸變?yōu)槟G色。
挑取培養(yǎng)7 d后的菌絲制片,顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)大量分生孢子梗和分生孢子。分生孢子呈黃褐色,有隔,頂端顏色較淺,孢子中間部分稍稍膨大,沒(méi)有分枝,有0~3個(gè)橫隔膜,3~9個(gè)縱隔膜。分生孢子單個(gè)著生或3~6個(gè)串生,大多形狀若蛆蟲(chóng),兩頭比中間細(xì)且顏色逐漸變淺,基部相對(duì)頂端粗而短;少數(shù)形態(tài)無(wú)明顯特征,喙無(wú)色至淺褐色,大小為(43~96)μm×(10~25)μm(圖 2)。 根據(jù)以上形態(tài)特征,參照真菌分類的相關(guān)文獻(xiàn)[6~8],初步確認(rèn)莖瘤芥黑斑病病原菌為半知菌亞門(mén)、鏈格孢屬(Alternaria)真菌。
圖1 莖瘤芥黑斑病田間癥狀
圖2 鏈格孢分生孢子及其菌落
隨機(jī)挑取在5個(gè)采集點(diǎn)采集分離得到的單孢系中的 5 個(gè), 其編號(hào)分別為 No.1,No.2,No.3,No.4,No.5,菌絲經(jīng)過(guò)液體振蕩培養(yǎng),提取基因組DNA進(jìn)行PCR鑒定,結(jié)果分離物均由特異引物Abre1和Abre2擴(kuò)增出了371 bp的目標(biāo)條帶,而甘藍(lán)鏈格孢和蘿卜鏈格孢的特異引物未擴(kuò)增出條帶(圖3),說(shuō)明致病病原菌是蕓薹鏈格孢Alternaria brassicae。
經(jīng)過(guò)對(duì)病害癥狀特點(diǎn)的觀察和病葉標(biāo)樣的分離、培養(yǎng)、致病性測(cè)定,以及PCR鑒定,初步確定引起莖瘤芥黑斑病的病原菌為蕓薹鏈格孢Alternaria brassicae。
在莖瘤芥主產(chǎn)區(qū)涪陵只發(fā)現(xiàn)蕓薹鏈格孢Alternaria brassicae一種病原。其原因可能是:①采集地點(diǎn)過(guò)于集中,導(dǎo)致鑒定菌種均為蕓薹鏈格孢Alternaria brassicae;②李明遠(yuǎn)[1]對(duì)秋冬白菜黑斑病研究表明,秋冬白菜黑斑病一般由蕓薹鏈格孢引起,這與同為十字花科的莖瘤芥黑斑病發(fā)病季節(jié)相吻合,其原因可能是甘藍(lán)鏈格孢與蘿卜鏈格孢在溫度較低時(shí)一般不能侵染寄主。對(duì)于莖瘤芥黑斑病是否只由蕓薹鏈格孢Alternaria brassicae一個(gè)種引起,還有待進(jìn)一步研究確定。
圖3 引物對(duì)Abrel-Abre2 PCR擴(kuò)增Alternaria屬真菌基因組DNA結(jié)果
[1]李明遠(yuǎn).十字花科蔬菜黑斑病識(shí)別與防治[J].當(dāng)代蔬菜,2004(10):34-35.
[2]肖長(zhǎng)坤,李勇,李健強(qiáng).十字花科蔬菜種傳黑斑病研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)報(bào),2003,8(5):61-68.
[3]肖長(zhǎng)坤,李健強(qiáng),師迎春,等.十字花科蔬菜黑斑病菌的PCR 鑒定[J].植物病理學(xué)報(bào),2005,35(3):278-282.
[4]方中達(dá).植病研究方法.3版[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1996:193-195.
[5]Graham G C,Mayser S P,Henry R J.A simplified method for the preparation of fungal genomic DNA for PCR and RAPD analysis[J].Biotechniques,1994,16(1):48-50.
[6]張?zhí)煊?中國(guó)真菌志:鏈格孢屬(第十六卷)[M].北京:科學(xué)出版社,1998.
[7]文朝慧,李鐵夫,王軍平,等.出口蘿卜種子中蕓薹生鏈格孢的分離與鑒定[J].植物檢疫,2007(1):4-6.
[8]張毅,徐進(jìn),李婷,等.十字花科蔬菜黑斑病又稱黑霉病的識(shí)別與防治[J].西北園藝:蔬菜,2010(2):43.